Aggiunta di una resistenza per ridurre la distorsione crossover in un LM324 / LM358

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Stavo guardando un video del leggendario Bob Pease, in cui dice che il normale LM324 / LM358 non è un amplificatore a bassa distorsione, tuttavia, se aggiungi un resistore da 10K dall'uscita dell'opamp alla barra di alimentazione negativa, quindi, la distorsione è notevolmente ridotta.

Sembra che nel video stiano usando alimentatori bipolari, quindi la mia domanda è: se sto usando un LM324 / LM358 con un solo alimentatore, diciamo 9V e terra, aggiungendo un resistore dall'uscita a terra abbasserai anche la distorsione? Devo aggiungere che sto aggiungendo una distorsione da 4,5 V all'ingresso dell'opamp in modo che l'uscita sia inattiva a 4,5 V. Il seguente schema mostra cosa sto facendo

schematico

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

Il collegamento video è il seguente: Qual è tutto ciò che distorsione, comunque?

operational-amplifier linear distortion

— Ss
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Dipende dal carico (oltre alla resistenza aggiunta).

— 3

Con quella disposizione di polarizzazione e nessun feedback, la clip di uscita non dovrebbe essere sempre sulla guida positiva (a meno che l'ingresso AC non abbia un'ampiezza estrema)?

— Hmakholm lasciò Monica il

Ho dimenticato di aggiungere i resistori di feedback, ho appena modificato lo schema

— SS

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Lo stadio di uscita dell'LM324 ha un'impedenza di uscita bassa quando genera la corrente di uscita (quando la metà "push" dello stadio push-pull è attiva) e quando affonda la corrente di uscita (quando la metà "pull" della push-pull lo stage è attivo). Si spegne (diventa alta impedenza) a corrente di uscita pari a zero e ciò provoca un "punto morto" nella caratteristica di trasferimento.

Per ridurre la distorsione, non è mai necessario consentire zero corrente dello stadio di uscita.

{io}_{o u t p u t} = - {io}_{l o un' d} + \frac{V_{o u t p u t} - V_{R}}{R} \neq 0

$I_{output} = -I_{load} + {V_{output} -V_R \over R} \ne 0$ Ciò garantisce che la corrente di carico più la corrente di uscita del resistore aggiuntivo sia sempre diversa da zero, a tutti i valori di tensione del segnale di uscita.

Ciò significa che un resistore di pullup in combinazione con un carico che ha una capacità limitata di assorbire corrente, o un resistore di pulldown in combinazione con un carico che ha una capacità limitata di alimentare la corrente. Una resistenza a "terra" potrebbe non soddisfare nessuno dei due requisiti.

— Whit3rd
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VR nella tua formula è la tensione attraverso la resistenza di shunt? Una resistenza a terra se l'uscita è a 4,5 V inattivo, non soddisfa i requisiti?

— SS

@AJ Un resistore a terra è adatto solo se, oltre a qualsiasi carico sull'amplificatore operazionale, assorbe una corrente NET positiva o negativa. E, mai zero corrente. Un amplificatore operazionale può pilotare molti carichi dispari e non sempre un'altra resistenza a terra.

— 3

@AJ - la tensione attraverso la resistenza di shunt è la differenza, come nella formula, delle tensioni di uscita e di connessione della resistenza. La terminologia "segnale intorno a 4,5 V" e "terra" e "alimentazione negativa" è alquanto confusa, quindi non volevo usarla ... nell'esempio, la VR viene mostrata come il triangolo di terra.

— 3

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Lo stadio totem di uscita in un 324 è biassizzato per una bassa corrente di riposo, il che significa che entrambi i dispositivi diventano a bassa corrente quando non è richiesta corrente di uscita. Ciò riduce il guadagno e porta alla distorsione crossover. Se il carico è bipolare, a volte la corrente di uscita sarà zero.

Un carico che alimenta solo la corrente o affonda manterrà attivo un transistor di uscita e ridurrà significativamente questa fonte di distorsione.

Un carico bipolare può essere suddiviso in un carico unipolare con un resistore pull-down o pull-down sufficientemente piccolo posizionato su di esso.

Dovremmo usare pullup o pulldown? I 324 transistor di uscita genereranno più corrente di quanta ne possano affondare. Quindi una corrente di polarizzazione più pesante, per far fronte a un carico maggiore, può essere utilizzata se è a discesa.

— Neil_UK
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Un carico aggiuntivo a terra che mantiene il transistor di uscita superiore in tutte le condizioni di carico e segnale eliminerà la distorsione crossover (ma altri effetti come velocità di risposta limitata e non linearità con guadagno finito causeranno comunque una certa distorsione).

Potresti non essere in grado di ottenere la stessa oscillazione di tensione di una resistenza sulla guida di alimentazione positiva, ma potresti essere in grado di ottenere più corrente. Il valore della resistenza potrebbe dover essere inferiore a 10K, a seconda del carico.

— Spehro Pefhany
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Importa se il resistore è collegato dall'uscita alla guida positiva VS collegandolo dall'uscita alla guida negativa? Quali sono i criteri per determinare il valore della resistenza in base al carico?

— SS

@SpehroPefhany, a meno che non stia leggendo male le schede tecniche, il 324 è migliore per l'approvvigionamento di corrente rispetto all'affondamento, dove "migliore" significa più corrente specificata, anche se non ho analizzato lo swiing di tensione

— Neil_UK

@Neil_UK Oops, questo è ciò che intendo scrivere. Sostituirà il commento.

— Spehro Pefhany,

Cambia l'oscillazione e l'LM324 è più bravo ad approvvigionare la corrente che ad affondarla, quindi farà qualche differenza su quale gamma di resistenze funzionerà. Il criterio è assicurarsi che l'amplificatore stia sempre alimentando (o affondando) la corrente netta indipendentemente dalle condizioni di carico e segnale. Se hai un carico induttivo o capacitivo, dovrai tenerne conto- o se il carico è collegato a terra, al binario +, da qualche parte nel mezzo ecc. Modellare potrebbe essere più semplice- basta guardare la corrente all'op- uscita dell'amplificatore e vedere se cambia segno (e dargli un margine)

— Spehro Pefhany,

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La tua risposta è nel primo paragrafo della tua domanda.

Se osservi lo schema interno dell'LM358, capirai perché aggiungere il resistore esterno dal pin o / p alla guida di alimentazione negativa. All'amplificatore operazionale non importa se si utilizza un alimentatore single-ended o bipolare.

La distorsione è ridotta a causa della corrente attraverso quel resistore esterno. Nel tuo caso, 4,5 V attraverso la resistenza.

Sebbene il foglio dati raccomandi un valore di 6,2k, normalmente uso 4,7k solo per mantenere il conto alla rovescia del mio componente DBA. Entrambi i valori funzionano bene.

— Dwayne Reid
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